背景:铈(cerium,Ce)是含量最丰富的镧系元素,主要以氧化铈的形式存在.Ce3+和Ce4+两种价态之间快速转化使铈兼具氧化剂和还原剂的作用,具有抗菌、抗炎、促进组织再生和抗肿瘤等多种生物学活性,在口腔医学领域具有广泛的应用.目的:概述铈在抗菌、抗炎、促进组织再生及抗肿瘤中的作用和机制,综述近年来铈和铈基材料在口腔材料改性和口腔疾病诊疗中的研究现状和应用前景.方法:以"cerium,ceria,prosthodontics,prosthesis,restorative dentistry,denture,dental implant,caries,endodontics,pulpitis,periodontitis,periodontal diseases,oral cancer"为英文检索词,以"铈,氧化铈,修复,种植,龋齿,龋病,牙髓,牙周炎,牙周疾病,口腔癌"为中文检索词,分别在Web of Science、PubMed、中国知网及万方数据库进行文献检索,检索时限为各数据库建库至2023年.通过分析和阅读文献进行筛选,按照排除筛选标准纳入文献,最终纳入73篇文献进行综述.结果与结论:①铈主要通过直接接触细菌、氧化应激和破坏细菌生物膜发挥抗菌作用,同时依赖氧化还原酶模拟活性清除活性氧而发挥抗炎功能,铈的成骨和成血管活性涉及ERK和Wnt等一系列信号通路.②铈的抗菌、抗炎、成骨和成血管活性使其在治疗口腔感染性疾病和促进口腔软硬组织再生中具有广阔的应用前景,但铈的抗肿瘤特性在口腔领域的应用仍存在一定空白.③作为口腔陶瓷材料,氧化铈稳定的氧化锆具有优异的机械物理性能,但透光性较低,适用于制作基底瓷、义齿支架和种植体.④依托铈的生物学活性,铈基材料能够有效促进种植体骨和软组织整合,抑制牙齿脱矿和致龋菌生长,促进牙本质牙髓复合体再生,减轻牙周炎炎症反应并促进牙周组织再生,在种植体表面改性、龋病预防、牙髓炎、牙周疾病和口腔癌的诊疗中均有较大的应用潜力.⑤铈在高浓度和长时间给药的情况下存在潜在的毒性,为进一步扩大铈在口腔临床实际中的应用,铈的生物安全性以及铈基材料适应口腔环境的优化在未来仍需更详尽的研究.

背景:在上颌无牙颌种植体支持式固定修复治疗中,上部支架结构材料的选择及不同远端种植体植入方式的设计密切影响着全口种植修复体的长期稳定性.目的:采用三维有限元方法,综合研究3种材料的上部支架及2种固定种植设计方案对上颌种植固定修复生物力学的影响.方法:根据1名健康成人正常颌的锥形束CT资料,采用 Mimics软件分离上颌骨及上颌牙列三维实体模型,利用Geomagic Studio软件结合具体的模型参数构建无牙上颌全牙弓种植固定义齿的三维有限元模型.依据上颌后牙区远中种植体植入方式设计的不同,建立两种方案模型:方案1,按照临床常规应用的"All-on-4"设计,即2个种植体垂直植入上颌骨的双侧侧切牙区,另2个种植体则倾斜30°植入到双侧第二前磨牙区;方案2,即2个种植体垂直植入上颌骨的侧切牙区,后牙区采用2个短植体垂直植入双侧第二前磨牙区;在两种方案设计中使用3种材料(钛、氧化锆及聚醚醚酮)分别对上部支架结构进行赋值,得到6个模型,随后对比分析在斜向加载力方向下种植体、周围骨组织及上部支架结构的生物力学效果.结果与结论:①无论采用何种材料的上部支架,在两种无牙颌种植固定修复方案设计下,每个模型的最大应力峰值均分布于后侧种植体周围的颈部区域和皮质骨处;②与方案2中采用短种植体垂直植入的替代设计相比,方案1在上颌骨上显示出更为理想的应力分布;③由聚醚醚酮材料构建的支架模型,向上颌骨接近载荷区的种植体和周围骨组织传递了更高的应力,其次是钛、氧化锆;对于支架本身,聚醚醚酮上部支架内部应力峰值均明显小于氧化锆和钛支架;在3种上部支架材料中,选用氧化锆支架更有利于分散种植体及骨组织的应力分布;④结果提示,两种无牙颌种植固定修复设计方案都可以应用于临床实践,但从生物力学角度上考虑,方案1设计中的种植体、周围骨组织及上部支架的应力分散较为理性,更有利于无牙颌患者固定种植修复的远期预后;上部支架材料对种植体-骨界面的应力分布有着一定的影响.

目的 构建新型梯度复合羟基磷灰石-二氧化锆(HA/ZrO2)组织工程骨支架,并评估其在猕猴颈椎椎间融合中的效果.方法 通过离子交联法制备壳聚糖水凝胶作为骨形态发生蛋白2(BMP-2)的缓释载体,扫描电镜下观察其微观形态,检测其载药量、包封率及缓释速率;然后分离、培养猕猴源性骨髓间充质干细胞(BMSCs),并进行碱性磷酸酶、冯库萨染色等对其进行鉴定;最后将前期制备好的BMP-2明胶/壳聚糖凝水胶缓释系统和第3代猕猴BMSCs加载于HA/ZrO2泡沫陶瓷,以构建新型组织工程骨,并观察其形态特征.将24只雄性猕猴按照随机数字表法分成4组,其中组织工程骨组(n=8)为植入梯度复合HA/ZrO2泡沫陶瓷负载BMP-2明胶/壳聚糖水凝胶缓释系统和第3代猕猴BMSCs,泡沫陶瓷组(n=8)为植入梯度复合HA/ZrO2泡沫陶瓷,自体髂骨组(n=4)为植入自体髂骨,假手术组(n=4)为只对相应部位的软组织进行切开、缝合,未破坏其椎间盘;观察术后颈椎X线(术后即刻、8周、16周)、组织形态学表现(术后8周、16周)及测试相应节段的生物力学(术后16周).结果 扫描电镜下BMP-2明胶/壳聚糖水凝胶呈3D网状结构,内见均匀分布的壳聚糖微球,其负载BMP-2后的包封率和载药率随时间逐渐降低:第1天分别为87.4%±0.9%和58.2%±0.5%、第15天分别为45.2%±0.6%和30.1%±0.4%,累积释放率第1天为12.6%±0.11%、第15天为55%±0.16%.显微镜下观察见BMSCs的形态呈多样性,以梭形及短棒形等较常见;第3代猕猴BMSCs成骨诱导后的碱性磷酸酶、冯库萨染色以及表面特异性抗原的检测结果显示,符合BMSCs的生物学特性.不同时点的X线及组织形态学观察显示材料内部新生骨量组织工程骨组较泡沫陶瓷组明显增多;生物力学测试结果显示,在最大载荷、抗压强度和能量吸收方面假手术组均低于其他3组(P值均<0.05),在抗压强度上组织工程骨组与自体髂骨组差异无统计学意义(P>0.05).结论 BMP-2明胶/壳聚糖水凝胶缓释系统复合猕猴第3代BMSCs种植于HA/ZrO2泡沫陶瓷构建的新型组织工程骨支架,能有效促进猕猴颈椎椎间融合,在影像学及组织学表现和生物力学测试方面,可达到与自体骨相似的骨代替作用.

目的:评估近年来口腔临床常用的修复体类型及变化趋势.方法:选取郑州市3家大型医疗机构为调查对象,收集样本单位2011年1月至2015年12月修复体制作、加工数据,按义齿制作类型和材料分类,进行描述性总结和分析.结果:固定修复体占比59.1％,但活动修复体仍有较大需求.5年间氧化锆全瓷增长4.9倍,铸瓷增长2.7倍,金属烤瓷修复体数量逐渐降低,金属全冠(尤其是非贵金属)的数量大幅减少或降低为0.活动修复体中铸造支架可摘义齿为主要应用形式.结论:固定修复成为主流,无金属修复成为发展趋势.

目的 构建BMP-2明胶/壳聚糖水凝胶缓释系统,与诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPS)来源MSCs复合种植至羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)/二氧化锆(zirconium dioxide,ZrO2)生物多孔泡沫陶瓷材料,体外共培养,探索缓释系统对iPS-MSCs成骨分化的作用.方法 运用油包水相溶液制备BMP-2明胶/壳聚糖水凝胶微球,检测微球的药物包封率、载药率和体外缓释速率.建立HA/ZrO2多孔生物泡沫陶瓷材料复合iPS-MSCs及BMP-2明胶/壳聚糖水凝胶缓释系统共培养体系,作为实验组;以未复合BMP-2明胶/壳聚糖水凝胶缓释系统的细胞-支架复合物作为对照组.两组培养3、7、10、14d,检测细胞的ALP分泌量,RT-PCR检测核心结合因子α1 (core binding factor α1,Cbfa1)、Ⅰ型胶原和锌指结构转录因子(Osterix,OSX)基因表达水平;培养14d时行免疫组织化学染色观察Ⅰ型胶原表达,并通过扫描电镜观察细胞爬行及黏附状态.结果 BMP-2明胶/壳聚糖水凝胶缓释系统具有较好的药物包封率及载药率,可延长BMP-2的活性时间.共培养体系体外培养各时间点实验组ALP分泌量及Cbfa1、Ⅰ型胶原、OSX基因相对表达量均显著高于对照组,差异有统计学意义(P＜0.05).免疫组织化学染色观察示,实验组荧光数量明显多于对照组,即Ⅰ型胶原表达水平高于对照组;细胞能较均匀地分布于材料上,细胞形态良好.扫描电镜观察示缓释系统能较好地黏附于细胞之间.结论 iPS-MSCs具有促成骨分化能力,在BMP-2明胶/壳聚糖水凝胶缓释系统作用下其促成骨能力显著增强.iPS-MSCs与缓释系统结合后能良好黏附于材料上,且细胞活性较好.

目的 观察3D打印技术制备的羟基磷灰石/二氧化锆(HA/ZrO2)支架复合血管内皮生长因子(VEGF) 165藻酸钙微球缓释系统修复比格犬股骨干骨缺损的能力.方法 运用3D打印技术制备HA/ZrO2人工假体,构建复合VEGF165藻酸钙微球缓释系统共培养体系,检测藻酸钙微球包封率、载药量及缓释效果.将16只比格犬根据截取中段股骨干范围分为四组,每组4只.A组:截取犬股骨中段15 mm后,不植入生物材料,作为空白对照组;B组:截取犬股骨中段15 mm后,植入复合VEGF165藻酸钙微球的HA/ZrO2支架,作为股骨干缺损15 mm实验组;C组:同理为截取犬股骨中段25 mm实验组;D组:同理为截取犬股骨中段35 mm实验组.术后大体观察及X线影像学观察;术后12周通过Micro CT扫描、生物力学检测、墨汁染色及甲苯胺蓝染色,综合评价新型HA/ZrO2梯度生物复合材料修复骨缺损的能力.结果 制备所得共培养体系中藻酸钙微球包封率为(62.4±3.6)％,载药量为(23.6±2.9) ng/mg,呈缓慢释放.术后大体观察显示四组切口均Ⅰ期愈合.术后X线影像学观察显示:A组随时间推移,形成骨不连;B组人工假体逐渐被新生骨填充,界线逐渐模糊;C组前期反应较A组缓慢,术后12周显示有连续性骨痂通过;D组新骨生成缓慢,仅在断端周围出现新生骨.术后12周新生骨量检测:B组为(238.6±19.1)mm3,C组为(223.3±13.4) mm3,D组为(110.8±6.5)mm3.三组间比较差异均有统计学意义(P＜0.05),而B、C组比较差异无统计学意义(P＞0.05).术后12周极限抗压试验结果显示:B组为(49.7±2.3)MPa,C组为(49.8±2.4) MPa,D组为(46.9±3.6)MPa,三组间比较差异均无统计学意义(P＞0.05).术后12周组织切片显示:B、C组可见血管粗大,有明显分支,周围新生骨增加,期间充满血管网,各组间血管数量大小及形态区别不明显,但B组新生骨数量及血管网较多,D组也可见新生骨,其中有细小血管网,但数量较少.结论 3D打印HA/ZrO2支架复合VEGF165藻酸钙微球缓释系统可以修复犬35 mm以内的大段骨缺损.

目的 为满足颌面部骨缺损修复的需要,文中旨在构建氧化石墨烯(GO)修饰的三维联通纳米氧化锆(ZrO2)骨组织工程支架,并评价GO修饰后复合支架的表面形貌、机械强度以及细胞相容性. 方法 采用改良Hummers法制备GO,扫描电镜、透射电镜及傅里叶红外光谱进行表征.硅烷介导下,将ZrO2支架与不同浓度(0.5、1、1.5 mg/mL)GO分散液结合,选择表面均匀结合GO的复合支架进行压缩强度测试,并与人牙髓干细胞(hDPSCs)共培养,肌动蛋白染色观察细胞在支架上生长情况,MTS法检测细胞活力. 结果 表征结果显示:扫描电镜下观察,GO呈片状,可见褶皱的表面形貌,部分GO片层在边缘折叠翘起;透射电镜下可清晰地观察到GO呈轻纱状半透明微皱的片状结构,高分辨过滤像中可见该区域的晶体结构显示出与石墨一样的六元环结构.高倍电镜下1.0 mg/mLGO-ZrO2支架可见到薄层的GO沉积在支架骨架的裂纹处,连接裂纹两端,并且可观察到陶瓷颗粒表面沉积带有褶皱的层状GO.机械性能对比结果显示,GO-ZrO2支架的压缩强度为[(1.292±0.087)Mpa]较ZrO2支架[(1.031±0.076)Mpa]显著增加(P＜0.05).与单纯ZrO2支架相比,在GO-ZrO2支架上均可见细胞更为密集的伸展黏附于支架表面,表现出更为活跃的细胞增殖状态.细胞活力检测结果显示,hDPSCs在GO-ZrO2支架上培养1、3、5d时,细胞活力均显著高于单纯ZrO2支架(P＜0.05). 结论 GO修饰ZrO2支架可改善机械性能,促进hDPSCs的早期增殖,呈现出良好的细胞相容性.

随着种植修复技术的不断发展以及各种新材料、新技术的更新换代,全口种植修复已成为牙列缺失患者理想的修复方式.种植体支持的修复方式在咀嚼、发音、美观和舒适度等方面均体现出优越性.研究显示,种植体支持的全口固定上部修复体5年和10年累积留存率分别达到了98.61％和97.25％[1].口腔种植的长足发展与种植体材料、上部修复材料密切相关.种植体材料会影响负载时机、成骨质量和治疗周期.上部修复材料对修复后并发症、咀嚼效能、美观及长期留存率等均会产生影响.目前市售的种植体主要由金属/金属合金、陶瓷等几种材料制作,这些材料在机械性能和生物相容性方面各具特点.无牙颌上部修复材料由支架材料和饰面材料组成,支架和饰面的组合包括金属(或其合金)-丙烯酸树脂、金属(或其合金)-复合树脂、金瓷结合体、非金属化合物、一体式氧化锆和氧化锆-瓷修复体等[2-5].不同支架材料和饰面材料的选择有一定的适应证.

目的 为制备出满足骨缺损修复需要的具有一定力学强度和生物活性的骨组织工程支架,本文选取聚己内酯(polycaprolactone,PCL)和纳米氧化锆(ZrO2)粉末制备出三维多孔复合材料支架.方法 采用高温熔融挤出3D打印方式制备PCL/ZrO2复合材料支架,为获取支架的几何形态、力学性能和生物学性能,利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)和万能试验机(material test system,MTS)分别分析了支架的形貌和压缩性能,并通过体外细胞培养的方式测试复合材料支架的生物相容性.结果 制备完成的复合材料支架具有良好的三维孔隙结构,孔径≥400μm,孔隙率≥40％.对比纯PCL支架,PCL/ZrO2复合材料支架的力学性能显著提高,杨氏模量提高0.4倍左右,抗压强度提高0.5倍左右.在体外实验中,细胞培养7 d后PCL/ZrO2复合材料支架上的细胞增殖对比纯PCL支架有显著提高.结论 基于该结果,本文制备出的PCL/ZrO2生物活性骨组织支架在骨组织工程方面有一定的应用前景.

目的 本实验计划将TiO2纳米管阵列复合至二氧化锆(ZrO2)三维多孔支架表面,并探究对人牙髓干细胞(hDPSCs)早期粘附和增殖的影响.方法 模板法制作ZrO2三维多孔支架,质量分数5％、15％、30％TiO2浆料涂层后500℃处理2 h,10 mol/L的NaOH 110℃浸泡12、24、36 h,测定支架压缩强度及孔隙率,SEM观察表面形态,能谱仪分析表面元素类型和含量.选择出表面形态最优样品组为实验组,未成型纳米管样品为对照组,LRS测定表面物质的晶型并接种hDPSCs,SEM、鬼笔环肽染色观察细胞粘附.CCK-8检测细胞增殖,ALP检测成骨分化.结果 15％TiO2涂层及NaOH处理24 h使ZrO2支架表面具备了TiO2(金红石)纳米管阵列,这类支架压缩强度为1.76 MPa,孔隙率为79％.细胞实验结果显示,实验组比对照组获得了更好的细胞丝状伪足和支架延伸,ALP表达显著增高,但CCK-8结果无差异.结论 本实验在ZrO2三维多孔支架表面成功构建成型TiO2纳米管阵列,略微增加了支架压缩强度并可以促进hDPSCs的早期粘附和成骨分化,但对细胞增殖无明显影响.